Ген белка рибонуклеазы поджелудочной железы
Риконуклеазы поджелудочной железы (EC 3.1.27.5, РНКаза , РНКаза I , РНКаза А , РНКаза поджелудочной железы , рибонуклеаза I , эндорибонуклеаза I , рибонуклеиновая фосфатаза , щелочная рибонуклеаза , рибонуклеаза , гликопротеины гена S , гликозилированный гликозил -специфический ген карбоната белка Ceratitis , SLG , специфический ген щелочной рибонкопазы Ceratitis capitata , SLG -специфический ген рибонкопазы , SLS , SLG гликопротеины , S-генотип-ассоциированные гликопротеины , рибонуклеат-3′-пиримидино-олигонуклеотидогидролаза ) являются пиримидин-специфическими эндонуклеазами, обнаруживаемыми в большом количестве в поджелудочной железе некоторых млекопитающих и некоторых рептилий.
В частности, ферменты участвуют в эндонуклеолитическом расщеплении 3′-фосфомононуклеотидов и 3′-фосфолигонуклеотидов, оканчивающихся в СР или UP с помощью 2 ‘, 3’-циклических фосфатных интермедиатов. Рибонуклеаза может разматывать спираль РНК, образуя комплекс с одноцепочечной РНК; комплекс возникает в результате протяженного многосайтового катион-анионного взаимодействия между остатками лизина и аргинина в ферментной и фосфатной группах нуклеотидов.
Известные члены семьи
Рибонуклеаза поджелудочной железы крупного рогатого скота является наиболее изученным членом семейства и служит образцовой системой в работе, связанной со свертыванием белков, образованием дисульфидных связей, кристаллографией и спектроскопией белков и динамикой белков. Геном человека содержит 8 генов, которые имеют общую структуру и функцию с бычьей панкреатической рибонуклеазой, с 5 дополнительными псевдогенами. Эти структура и динамика этих ферментов связаны с их разнообразными биологическими функциями.
Другие белки, принадлежащие к суперсемейству панкреатических рибонуклеаз, включают: бычий семенной пузырь и рибонуклеазы мозга; почечные несекреторные рибонуклеазы; рибонуклеазы печеночного типа, ангиогенин, который вызывает васкуляризацию нормальных и злокачественных тканей; катионный белок эозинофилов, цитотоксин и гельминтотоксин с рибонуклеазной активностью; и рибонуклеаза печени лягушки и связывающий сиаловую кислоту лектин лягушки. Последовательность рибонуклеаз поджелудочной железы содержит четыре консервативные дисульфидные связи и три аминокислотных остатка, участвующих в каталитической активности.
Человеческие гены
Гены человека, кодирующие белки, содержащие этот домен, включают:
- ANG,
- RNASE1, RNASE10, RNASE12, RNASE2, RNASE3, RNASE4, RNASE6, RNASE7 и RNASE8.
цитотоксичность
Некоторые члены семейства панкреатических рибонуклеаз обладают цитотоксическим действием. Клетки млекопитающих защищены от этих эффектов благодаря их чрезвычайно высокой аффинности к ингибитору рибонуклеазы (RI), который защищает клеточную РНК от деградации поджелудочной железы рибонуклеазой. Рибонуклеазы поджелудочной железы, которые не ингибируются RI, примерно так же токсичны, как альфа-сарцин, токсин дифтерии или рицин.
Две панкреатических рибонуклеазы, выделенные из ооцитов северного леопардового лягушки — амфиназа и ранпирназа — не ингибируются РИ и демонстрируют дифференциальную цитотоксичность в отношении опухолевых клеток. Ранпирназу изучали в III фазе клинических испытаний в качестве кандидата для лечения мезотелиомы, но исследование не продемонстрировало статистической значимости в отношении первичных конечных точек.
просмотров: 4
Источник
Задача 1. В схемах участков молекул РНК и ДНК расставьте первые буквы названий соединений, составляющих нуклеотиды: А — аденин, Г — гуанин, Ц — цитозин, Т — тимин, У — урацил, Ф — фосфат, Р — рибоза, Д – дезоксирибоза. На схеме обозначьте: нуклеотид, триплет, фосфодиэфирные и водородные связи.
Схема строения молекулы РНК.
Схема строения молекулы РНК.
2. Одна из цепочек ДНК имеет последовательность нуклеотидов: АГТ АНД ГАТ АЦТ ЦГА ТТТ АЦГ. Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка той же молекулы?
3. Большая из двух цепей белка инсулина (так называемая цепь В) начинается со следующих аминокислот: фенилаланин — валин — аспарагин — глутаминовая кислота -гистидин — лейцин. Напишите последовательность нуклеотидов в начале участка молекулы ДНК, хранящего информацию об этом белке.
Решение. Поскольку одну аминокислоту могут кодировать несколько триплетов, точную структуру иРНК и участка ДНК определить невозможно, структура может варьировать. Используя принцип комплементарности нуклеотидов и таблицу генетического кода получаем один из вариантов:
4) Участок гена имеет следующее строение, состоящее из последовательности нуклеотидов: ЦГГ ЦГЦ ТЦА AAA ТЦГ. Укажите строение соответствующего участка белка, информация о котором содержится в данном гене. Как отразится на строении белка удаление из гена четвертого нуклеотида?
5) При синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют кодоны в иРНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА, УУГ, ГУУ, АУУ. Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно для синдрома Фанкони, если у здорового человека в моче содержатся аминокислоты аланин, серии, глутаминовая кислота и глицин.
6) Исследования показали, что в иРНК содержится 34% гуанина, 18% урацила, 28% цитозина, 20% аденина. Определите процентный состав азотистых оснований в участке ДНК, являющегося матрицей для данной иРНК.
Решение. Очевидно, что 34% гуанина в иРНК в смысловой (считываемой) цепи ДНК будут составлять 34% цитозина, соответственно, 18% урацила — 18% аденина, 28% цитозина — 28% гуанина, 20% аденина — 20% тимина (по принципу комплементарности оснований нуклеотидов).
Суммарно А + Т и Г + Ц в смысловой цепи будет составлять: А + Т = 18% + 20% = 38%, Г + Ц = 28% + 34% = 62%.
В антисмысловой (некодируемой) цепи (ДНК — двухцепочечная молекула) суммарные показатели будут такими же, только процент отдельных оснований будет обратный: А + Т = 20% + 18% = 38%, Г + Ц = 34 % + 28% = 62%. В обеих же цепях в парах комплиментарных оснований будет поровну, т. е. аденина и тимина — по 19%, гуанина и цитозина по 31%.
7. В одной исследовательской лаборатории изучен участок одной из цепочек молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Оказалось, что он состоит из 24 мономеров-нуклеотидов: ГТГ ТАА ЦГА ЦЦГ АТА ЦТГ ТАЦ АЦЦ . Каково строение соответствующего участка второй цепочки той же молекулы ДНК?
8. Молекула ДНК распалась на две цепочки. Одна из них имеет строение: ТАГ АЦТ ГГТ АЦА ЦГТ ГГТ ГАТ ТЦА . Какое строение будет иметь вторая молекула ДНК, когда указанная цепочка достроится до полной двухцепочечной молекулы?
9. Полипептидная цепь одного белка животных имеет следующее начало: лизин — глутамин — треонин — аланин — аланин — аланин — лизин. С какой последовательности нуклеотидов начинается ген, соответствующий этому белку?
10. Одна из цепей рибонуклеазы (фермента поджелудочной железы) состоит из 16 аминокислот: Глу — Гли — Асп — Про — Тир — Вал — Про — Вал — Про — Вал — Гис — Фен — Асн — Ала — Сер — Вал. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту часть рибонуклеазы.
11. Какой последовательностью нуклеотидов ДНК кодируется участок белка, если он имеет следующее строение: пролин — валин — аргинин — пролин — лейцин — валин — аргинин?
12. Меньшая цепь мономеров в молекуле инсулина (так называемая цепь А) заканчивается такими аминокислотами: лейцин — тирозин — аспарагин — тирозин — цистеин — аспарагин. Какой последовательностью нуклеотидов ДНК кодируется данная цепь молекулы?
13. Какая последовательность аминокислот кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ЦЦТ АГТ ГТГ ААЦ ЦАТ ТЦА?
14. С какой последовательности аминокислот начинается белок, если он закодирован такой последовательностью нуклеотидов: АЦГ ЦЦЦ АТГ ЩЦ ГГТ АЦЦ? Каким станет начало полипептидной цепи синтезируемого белка, если под влиянием рентгеновских лучей пятый нуклеотид окажется выбитым из молекулы ДНК?
15. Определите порядок следования аминокислот в участке молекулы белка, если известно, что он кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ТГА ТЩ ГТТ ТАТ ГЦГ ЦЦЦ. Как изменится белок, если химическим путем будут удалены девятый и тринадцатый нуклеотиды?
16. Назовите последовательные мономеры участка молекулы белка, который синтезируется на основе информации, «записанной» в молекуле ДНК таким порядком нуклеотидов: ТЦТ ЦЦЦ AAA ААГ АТА ИГ ЦАТ. Как отразится на строении белка выпадение из молекулы ДНК первого нуклеотида?
17. В иРНК последний кодон AAA изменен в УАА. Какой нуклеотид заменен в антисмысловой цепи ДНК? К чему это может привести?
18. У человека, больного цистинурией с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют кодоны иРНК: ЦУУ, ГУУ, ЦУГ, ГУГ, УЦГ, ГУЦ, АУА. У здорового человека в моче обнаруживаются аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин. Выделение каких аминокислот характерно для больных цистинурией?
19. Молекула гемоглобина А состоит из двух ?- и двух β-цепей полипептидов, соединенных с группой гема (железосодержащая часть гемоглобина). Каждая из цепей содержит около 140 аминокислот. Сколько примерно пар нуклеотидов содержит каждый из участков молекулы ДНК, контролирующий синтез этих цепей полипептидов?
20. Какую длину имеет участок ДНК, кодирующий синтез инсулина, который содержит 51 аминокислоту в двух цепях, если один нуклеотид занимает 3,4 А (ангстрема) цепи ДНК? 1 А = 0,1 нм (нанометра) = 0,0001 мкм (микрометра) = 0,0000001 мм = 0,00000000001 м.
21. Начальный участок цепи В инсулина представлен следующими аминокислотами: Фен — Вал — Асп — Глн — Гис — Лей — Цис — Лей — Цис — Гли — Сер — Лиз. Определите количественные соотношения в цепи ДНК, кодирующей этот участок ДНК.
22. Содержание нуклеотидов в цепи иРНК следующее: аденилового — 27%, гуанилового — 35%, цитидилового — 18%, урацилового — 20%. Определите процентный состав нуклеотидов участка молекулы ДНК (гена), являющегося матрицей для этой иРНК.
23. Какую длину имеет участок молекулы ДНК, кодирующий миоглобин современных животных, если миоглобин (белок мышц) содержит одну цепь со 155 аминокислотами? Расстояние между двумя соседними нуклеотидами равно 3,4 А.
«Строение белков»
При решении задач данного типа следует учитывать:
а) линейная длина одного аминокислотного остатка в полипептидной цепи – 0,35 нм, или 3,5 (Ангстрем);
б) средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка – 110 Да (Дальтон);
в) линейная длина одного нуклеотида – 0,34 нм, или 3,4.
Задача 1. Белок окситоцин состоит из 9 аминокислотных остатков. Определить длину первичной структуры и молекулярную массу белка.
Решение:
9 х 3,5 А = 31,5
9 х 110 Да = 990 Да
Задача 2. Белок инсулин состоит из двух цепочек аминокислотных остатков (20 и 30). Определить длину и молекулярную массу каждой из первичных цепочек.
Решение:
а) 20 х 3,5 А = 70
20 х 110 Да = 2200 Да
б) 30 х 3,5 А = 105
30 х 110 Да = 3300 Да
Задача 3. Молекулярная масса каталазы равна 224 000 Да. Сколько аминокислотных остатков в этой молекуле? Какова длина первичной структуры этого белка? (Ответ: 2036 звеньев; 7126 .)
Задача 4. Белок актин состоит из 374 аминокислотных остатков. Определить длину первичной структуры и молекулярную массу этого белка. (Ответ: 1309 ; 41 140 Да.)
Задача 5. Белок миозин состоит из двух больших цепей с молекулярной массой 215 000 Да каждая и двух малых – примерно по 25 000 Да. Какое количество аминокислотных остатков входит в состав большой и малой цепей; всей белковой молекулы? Какова длина большой и малой цепей? (Ответ: большая цепь – 1955 остатков, малая – 227 остатков, всего 4364 аминокислотных остатка; 6843 А, 794,5 .)
Задача 6. Белок гемоглобин состоит из двух цепей. Одна из них содержит 141 аминокислотный остаток, а вторая – 146. Определите длину и молекулярную массу каждой из цепей. (Ответ: 493,5 , 15 510 Да; 511 , 16 060 Да.)
Задача 7. Молекулярная масса белка альбумина равна 36 000 Да. Определите, сколько аминокислотных остатков в этой молекуле и какова длина первичной структуры этого белка. (Ответ: 327 аминокислотных остатков; 1144,5 .)
Задача 8. Масса белка глобулина молока равна 42 000 Да. Определите, сколько аминокислотных звеньев в этой молекуле и какова ее длина. (Ответ: 382 аминокислотных остатка; 1337 .)
«Нуклеиновые кислоты»
Задача 1. В молекуле ДНК тиминовые нуклеотиды составляют 10% от общего количества. Определить процентное содержание других видов нуклеотидов.
Решение:
Воспользуемся принципом комплементарности нуклеотидов в ДНК, где А = Т, Г = Ц.
Следовательно, Т – 10%, А – 10%; Г и Ц – 80%.
Значит, Г = 40%, Ц = 40%.
Задача 2. Сколько содержится адениновых, гуаниновых и цитозиновых нуклеотидов (по отдельности) во фрагменте молекулы ДНК, если в нём обнаружено 880 тиминовых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте молекулы ДНК? Какова длина этого фрагмента ДНК?
Решение:
А = Т по 880 нуклеотидов, или по 22%.
Г = Ц = 100% – 44% = 56%,
т.е. Г и Ц – по 28%.
Г = Ц = = 1120 нуклеотидов.
Длина: (880 + 1120) = 2000 х 3,4 А = 6800
(3,4 – линейные размеры нуклеотидов)
Задача 3. Сколько и каких свободных нуклеотидов потребуется для редупликации молекулы ДНК, в которой гуаниновых нуклеотидов 700, а адениновых – 400? (Ответ: 700 цитозизиновых и 400 тиминовых.)
Задача 4. В молекуле ДНК цитозиновый нуклеотид составляет 20% от общего количества нуклеотидов. Определите, сколько остальных типов нуклеотидов в этой молекуле. (Ответ: Ц – 20%, Г – 20%, А = Т = 60%; следовательно, А – 30%, Т – 30%.)
Задача 5. Сколько содержится адениновых, тиминовых и цитозиновых нуклеотидов (в отдельности) во фрагменте молекулы ДНК, если в нём обнаружено 300 гуаниновых нуклеотидов, которые составляют 20% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте молекулы ДНК? Какова длина этого фрагмента ДНК? (Ответ: Ц = Г = 20% – по 300 нуклеотидов; А = Т = 30% – по 450 нуклеотидов; длина: 2550 .)
Задача 6. Участок правой цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГГА АЦА ЦТА ГГТ ААА ТАЦ.
Какова первичная структура белка, если в этой цепи ДНК выпадет 10й нуклеотид?
Какова первичная структура белка, если между 9-м и 10-м нуклеотидами встанет нуклеотид «Т»?
Задача 7. Гормон вазопрессин имеет следующую аминокислотную последовательность:
Цис-Тир-Фен-Гли-Асн-Цис-Про-Арг-Гли.
Составьте последовательность нуклеотидов, кодирующих этот гормон, в ДНК и иРНК. Чему равна длина иРНК? Какие триплеты занимают в иРНК 3-е и 8-е положение? Какие нуклеотиды занимают в ДНК 5-е и 21-е положение?
Задача 8. Белок окситоцин имеет такую же структуру из 9-ти аминокислот, как и вазопрессин, но на 3-м месте содержит аминокислоту изолейцин, а на 8-м – лейцин. Определите структуру гена, хранящего программу синтеза окситоцина.
Задача 9. Начальная часть одной из цепей макромолекулы гемоглобина имеет структуру: ГисВалЛейЛейТреПроГлуГлу. Постройте схему структуры соответствующей части гена гемоглобина.
Задача 10. На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены в следующем порядке: Г-Г-Ц-Ц-А-Т-Т-Т-Г-Ц-А-Т-А-Ц-Г-Т-… Нарисуйте схему структуры двухцепочечной молекулы ДНК и определите длину этого фрагмента ДНК. (Ответ: 54,4 .)
Задача 11. Определите длину фрагмента ДНК, если ее цепочка состоит из 350 гуаниновых и 300 тиминовых нуклеотидов. (Ответ: 2210 .)
Источник
Разберем
решение задачи по определению первичной
структуры белка, если известна
последовательность нуклеотидов ДНК.
Условия
задачи. Фрагмент молекулы ДНК
состоит из нуклеотидов, расположенных
в следующей последовательности:
ТАААЦЦГЦГАААТЦТГААГТЦ. Определите
состав и последовательность аминокислот
в полипептидной цепи, закодированной
в этом участке гена.
Решение
Выписываем
из таблицы 1 генетического кода нуклеотиды
ДНК, разбиваем их на триплеты: ТАА –
АЦЦ – ГЦГ — …Затем
составляем кодоны иРНК, комплементарные
триплетам ДНК, и записываем их строчкой
ниже:
ДНК: ТАА – АЦЦ –
ГЦГ — …
иРНК: АУУ – УГГ –
ЦГЦ — …
Определяем
по таблице, какая аминокислота
закодирована каждым кодоном иРНК.Определяем строение
белка:
ДНК: ТАА – АЦЦ –
ГЦГ — …
иРНК: АУУ – УГГ –
ЦГЦ — …
Белок: изолейцин
– триптофан — аргинин…
Разберем решение другой задачи на
определение структуры ДНК по
последовательности аминокислот в белке.
Условия
задачи. Фрагмент
молекулы белка миоглобина содержит
аминокислоты, расположенные в следующем
порядке: валин – аланин – глутаминовая
кислота – тирозин – серин – глутамин.
Напишите структуру участка молекулы
ДНК, кодирующего эту последовательность
аминокислот.
Решение
По
таблице 1 находим триплеты, кодирующие
каждую из указанных аминокислот (в
таблице указаны кодоны иРНК, а не ДНК,
поскольку в синтезе белка участвуют
непосредственно молекулы иРНК, а не
ДНК). Код для аминокислот: валин – ГУЦ,
аланин – ГЦЦ и т.д. Если аминокислота
закодирована несколькими кодонами, то
можно выбрать любой из них. Затем
выписываем кодоны всех аминокислот в
последовательности, соответствующей
порядку аминокислот. Полученная цепочка
отражает строение молекулы иРНК: ГУЦ
— ГЦЦ – …Определяем
строение той цепочки ДНК, которая
кодировала строение иРНК. Для этого
под каждым кодоном молекулы иРНК
записываем комплементарный ему триплет
молекулы ДНК. Состав триплетов ДНК
определите сами: ЦАГ – ЦГГ — …ДНК
состоит из двух цепочек, поэтому под
кодонами 1-й цепочки ДНК записываем
кодоны 2-й цепочки, образованные по
принципу комплементарности:
1
-я
цепочка ДНК: ЦАГ – ЦГГ — …
2-я цепочка ДНК:
ГТЦ – ГЦЦ — …
Соединяем
нуклеотиды 1-й цепочки вертикальными
линиями с комплементарными им нуклеотидами
2-й цепочки и получаем структуру участка
молекул ДНК.
Таблица 1 — Генетический
код иРНК
Первый нуклеотид | Второй нуклеотид | |||
Ц | Г | У | А | |
Ц | Ц Ц пролин ЦГ ЦЦУ ЦЦА | Ц Ц аргинин ГГ ЦГУ ЦГА | Ц Ц лейцин УГ ЦУУ ЦУА | Ц гистидин АЦ ЦАУ Ц глутамин АГ ЦАА |
Г | Г Г аланин ЦГ ГЦУ Г | Г Г глицин ГГ ГГУ ГГА | Г Г валин УГ ГУУ ГУА | Г ГАУ Г ГАА |
У | УЦЦ У серин ЦГ УЦУ УЦА | У цистеин ГЦ УГУ УГГ УГА | У УУУ нин У лейцин УА УУГ | У тирозин АЦ УАУ У стоп-кодон АГ УАА |
А | А А треонин ЦГ АЦУ АЦА | А серин ГЦ АГУ А аргинин ГГ АГА | А АУУ цин АУА АУГ – метионин | А аспарагин АЦ ААУ А лизин АГ ААА |
ЦЦ
ГЦ
УЦ
ЦЦ
ЦА
ГЦ
УЦ
АЦ
АГ
УЦ
ЦЦ
УЦ
ЗАДАЧИ
ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКЕ. ГРУППА I
Участок
гена, кодирующего белок, состоит из
последовательно расположенных
нуклеотидов ААЦГАЦТАТЦАЦТАТАЦЦААЦГАА.
Определите состав и последовательность
аминокислот в полипептидной цепи,
закодированной в этом участке гена.Участок
гена, кодирующего одну из полипептидных
цепей гемоглобина, состоит из кодонов
следующего состава: АЦЦТТТГАЦЦАТГАА.
Определите состав и последовательность
аминокислот в полипептидной цепи.Полипептидная
цепь А инсулина включает 12 аминокислот:
глицин – изолейцин – валин – глутамин
– глицин – серин – валин – цистеин –
серин – лейцин – тирозин – глицин.
Определите структуру участка молекулы
ДНК, кодирующего эту полипептидную
цепь.Фрагмент
полипептидной цепи В инсулина включает
8 аминокислот: глицин – изолейцин –
валин – глутамин – глицин – цистеин
– цистеин – аланин. Напишите порядок
расположения и состав триплетов в
молекуле ДНК на участке, кодирующем
полипептидную цепь.Начальный
участок полипептидной цепи бактерии
E.coli
состоит из 10 аминокислот, расположенных
в следующем порядке: метионин – глицин
– аргинин – тирозин – глутамин – серин
– лейцин – фенилаланин – аланин –
глицин. Какова последовательность
нуклеотидов на участке ДНК, кодирующем
полипептидную цепь?Определите,
какие нуклеотиды м-РНК кодируют
аминокислотный состав белковой молекулы
в следующей последовательности:
а) цистеин – аргинин
– метионин – серин;
б) лизин – триптофан
– пролин – лейцин;
в) аспаргиновая
кислота – фенилаланин – валин –
гистидин.
Участок
гена состоит из следующих нуклеотидов:
ГАГ ААТ ТГГ ЦТА АЦА ГТА. Выпишите
последовательность аминокислот в
белковой молекуле, кодируемой этим
геном.Участок
гена состоит из следующих нуклеотидов:
АГГ ТТЦ ГАЦ ТЦГ ЦАЦ АТГ. Расшифруйте
последовательность аминокислот в
белковой молекуле, кодируемой данным
геном.Участки молекулы
м-РНК имеют следующий состав нуклеотидов:
а) ЦАГ ГГЦ УУЦ ГУУ
ААУ ААГ;
б) ГАЦ УГГ АГА ГУГ
ГЦГ ЦЦА;
в) УЦЦ ЦУГ УАЦ УУГ
ЦАА УУЦ.
Определите порядок
расположения аминокислот в белковой
молекуле, синтезируемой на этой м-РНК.
Выпишите
нуклеотиды м-РНК, кодирующие аминокислотный
состав белковой молекулы в следующих
последовательностях:
а) аспарагин –
аланин – тирозин – лизин;
б) фенилаланин –
изолейцин – валин – глицин;
в) триптофан –
гистидин – глутамин – серин.
Участки молекулы
м-РНК имеют следующий состав нуклеотидов:
а) АГУ ЦАЦ ЦГГ АЦЦ
ААГ УГЦ;
б) ААУ УАУ ГУЦ ЦГА
УГГ ГАУ;
в) УАУ ГАУ ЦЦА АЦУ
УУЦ АУГ.
Пользуясь
генетическим кодом, укажите порядок
расположения аминокислот в белковой
молекуле, синтезируемой на этой м-РНК.
Укажите, какие
нуклеотиды м-РНК кодируют аминокислотный
состав белковой молекулы в такой
последовательности:
а) тирозин – пролин
– треонин – изолейцин;
б) глутамин – серин
– аргинин – валин;
в) глутаминовая
кислота – цистеин – аланин – аспарагиновая
кислота.
Участок
гена состоит из следующих нуклеотидов:
АЦА АТТ ГАГ ЦГЦ ТЦТ ТГТ. Расшифруйте
последовательность аминокислот в
белковой молекуле, кодируемой этим
геном.
ЗАДАЧИ
ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКЕ. ГРУППА II
Длина
гена, контролирующего синтез белка,
составляет 3352,4 Ао.
Определите, сколько аминокислот входит
в состав этого белка, если расстояние
между двумя нуклеотидами в молекуле
ДНК раняется 3,4 Ао.Определите
молекулярный вес гена, детерминирующего
образование инсулина, состоящего из
51 аминокислоты, если известно, что
средний молекулярный вес нуклеотида
равен 340 дальтон.Какую
длину имеет молекула ДНК, кодирующая
фермент рибонуклеазу поджелудочной
железы, если известно, что молекула
данного фермента имеет в своем составе
124 аминокислоты, а расстояние между
двумя соседними нуклеотидами, измеренное
вдоль оси спирали, составляет 3,4 Ао?При
синдроме Фанкони (нарушение образования
костной ткани) у больного с мочой
выделяются аминокислоты, которым
соответствуют следующие триплеты
и-РНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА, УУГ, УАУ, ГУУ,
АУУ. Определите, выделение каких
аминокислот с мочой характерно для
синдрома Фанкони?Определите
количество аминокислот, составляющих
белковую молекулу, при условии, что
молекулярный вес гена, контролирующего
синтез этого белка, равен 323100. Средний
молекулярный вес одного нуклеотида
равен 340 дальтон.Длина
гена, детерминирующего образование
белка, равняется 7799,6 Ао.
Определите количество аминокислот,
входящих в данную молекулу белка, если
расстояние между двумя нуклеотидами
составляет 3,4 Ао.Определите
количество аминокислот в белковой
молекуле, при условии, что молекулярный
вес гена, контролирующего образование
данного белка, равен 214200. Средний
молекулярный вес одного нуклеотида
составляет 340 дальтон.Определите
молекулярный вес гена, контролирующего
образование белка рибонуклеазы
поджелудочной железы, состоящего из
124 аминокислот, если известно, что
средний молекулярный вес нуклеотида
равен 340 дальтон.В
состав молекулы белка входит 157
аминокислот. Определите длину
контролирующего ее гена, если известно,
что расстояние между двумя нуклеотидами
в молекуле ДНК составляет 3,4 Ао.В
состав белковой молекулы входит 491
аминокислота. Определите длину
контролирующего ее гена, если известно,
что расстояние между двумя нуклеотидами
в молекуле ДНК составляет 3,4 Ао.В
состав белка входят 658 аминокислот.
Какова длина гена, который контролирует
его синтез, если расстояние между
нуклеотидами в молекуле ДНК равняется
3,4 Ао?Считая,
что средняя относительная молекулярная
масса аминокислоты около 110, а нуклеотида
– 340 дальтон, прикиньте, что тяжелее:
белок или его ген?Нуклеиновая
кислота фага имеет относительную
молекулярную массу порядка 107.
Сколько, примерно, белков закодировано
в ней, если принять, что типичный белок
состоит в среднем из 400 мономеров, а
молекулярная масса нуклеотида 340
дальтон?
ЗАДАЧИ
ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКЕ. ГРУППА III
В 6-ом триплете
гена (ЦТТ), кодирующего синтез –цепи
гемоглобина, произошла мутация, в
результате которой в полипептиде вместо
глутаминовой кислоты на шестом месте
оказался валин. Определите, какой
триплет оказался в гене.В результате
мутации на участке гена, содержащем 6
триплетов: ААЦ – ТАТ – ГАЦ – АЦЦ – ГАА
– ААА, произошло замещение в третьем
триплете: вместо гуанина обнаружен
цитозин. Напишите состав аминокислот
в полипептиде до и после мутации.Определите
порядок расположения аминокислот на
одном из участков молекулы белка, если
известно, что он кодируется такой
последовательностью нуклеотидов ДНК:
АЦЦ ТАЦ АГТ ЦТГ ГАТ. Каким будет ответ,
если химическим путем из молекулы ДНК
будут удалены третий и восьмой нуклеотиды?Исследованиями
было установлено, что 22% общего числа
нуклеотидов определенной и-РНК приходится
на гуанин, 35% — на цитозин, 19% — на аденин,
24% — на урацил. Определите процентный
состав азотистых оснований двухцепочной
ДНК, слепком с которой является эта
и-РНК.Исследования
генетиков показали, что 17% общего числа
нуклеотидов данной и-РНК приходится
на гуанин, 29% — на урацил, 33% — на цитозин,
21% — на аденин. Определите процентный
состав азотистых оснований двухцепочной
ДНК, слепком с которой является
вышеуказанная и-РНК.Укажите
последовательность аминокислот в
белковой молекуле, кодируемой следующими
нуклеотидами ДНК: АТА ЦТГ АЦА ТТА ГАА.
Какой будет последовательность
аминокислот, если между десятым и
одиннадцатым нуклеотидами произойдет
вставка гуанина?Напишите
последовательность расположения
аминокислот на одном из участков
молекулы белка, если известно, что он
кодируется такой последовательностью
нуклеотидов ДНК: АТГ ТЦГ ЦГТ ААА ЦАТ.
Как изменится ответ, если химическим
путем из молекулы ДНК будет удален
десятый нуклеотид?Укажите
порядок расположения аминокислот на
одном из участков молекулы белка, если
известно, что он кодируется такой
последовательностью нуклеотидов ДНК:
ГГТ АЦА ЦТЦ ААГ ГТА. Как изменится ответ,
если химическим путем из молекулы ДНК
будет удален шестой нуклеотид?Какие
аминокислоты в белковой молекуле
кодируются такой последовательностью
нуклеотидов ДНК: ТАЦ ЦГА ГАГ ГТА АЦЦ.
Как изменится состав белковой молекулы,
если под действием облучения второй
нуклеотид в ДНК будет замещен на тимин,
а четырнадцатый – на гуанин?Выпишите
последовательность аминокислот в
белковой молекуле, при условии, что она
кодируется следующими нуклеотидами
молекулы ДНК: ЦАТ ААГ ТТА ЦАТ ЦГА.
Назовите последовательность аминокислот
в молекуле белка в случае, если между
вторым и третьим нуклеотидами произойдет
вставка цитозина и тимина.С
последовательности каких аминокислот
начинается белок, если он закодирован
следующими нуклеотидами ДНК: ГГГ АТГ
ЦЦА ГГЦ ГТТ. Каким станет начало цепочки
синтезируемого белка, если под действием
облучения второй нуклеотид окажется
выбитым из молекулы ДНК?Определите
последовательность аминокислот,
входящих в состав белковой молекулы,
если известно, что она закодирована
следующими нуклеотидами ДНК: ТАТ АТА
ТГЦ АЦГ ГЦТ. Как отразится на начале
цепочки синтезируемого белка выпадение
из молекулы ДНК пятого нуклеотида под
действием облучения?Назовите
последовательные мономеры участка
молекулы белка, который синтезируется
на основе информации, закодированной
в молекуле ДНК с таким порядком
нуклеотидов: ГГЦ ГАГ ГТЦ АГТ ААГ. Покажите
изменения в строении белковой молекулы
при удалении из состава ДНК двенадцатого
нуклеотида.
ЗАДАЧИ
ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКЕ. ГРУППА IV
Ниже приведен
фрагмент кодирующей цепи молекулы ДНК:
ТТТ ТЦЦ ЦАГ ЦГЦ. Определите: а) какие
точковые мутации в указанном фрагменте
не приведут к изменению генетической
информации (вырожденность кода); б)
какие точковые мутации в указанном
фрагменте приведут к изменению
генетического кода?Ниже приведен
фрагмент кодирующей цепи молекулы ДНК
и две цепи, возникшие в результате
точковых мутаций в исходной цепи ДНК:
ЦЦТ АГА ГТЦ ЦТГ ААЦ ТГГ ЦТА
ЦЦТ АГГ ТЦТ ГАЦ ТГГ ЦТА
ЦЦТ АГГ АГТ ЦАЦ ТГА ТАЦ ТГГ ЦТА
а)
определите типы мутаций; б) укажите
последовательность аминокислот в
полипептидах, кодируемых молекулами
ДНК; в) попытайтесь объяснить, почему
обнаружение подобных мутаций является
генетическим доказательством триплетности
кода наследственности.
У человека,
свиньи и кролика молекулы белкового
гормона инсулина различаются лишь по
одной аминокислоте. У кролика в положении
30 в цепи имеется серин, у свиней –
аланин, у человека – треонин. Установите,
какие точковые мутации могли привести
к возникновению вариантов инсулина?Установите,
какие аминокислотные замены произошли
в гемоглобинах в результате точковых
мутаций в генах, контролирующих синтез
цепи гемоглобинов: а) -цепь,
мутация в 6-ом триплете; ЦТТ – нормальный
гемоглобин (HbA); ЦАТ –
аномальный гемоглобин (HbS);
ТТТ – аномальный гемоглобин (HbC);
б) -цепь, мутация в
23-ем триплете; ЦТТ – нормальный гемоглобин
(HbA); ГТТ – аномальный
гемоглобин (Hb Мемфис);
ТТТ – аномальный гемоглобин (Hb
Чад).В связи с
«вырожденностью» генетического кода
любая аминокислота в белковой молекуле
может быть закодирована не одним, а 2-6
разными триплетами. Закодируйте
следующую последовательность аминокислот:
изолейцин – глутаминовая кислота –
фенилаланин – аргинин – серин, используя
одни, а затем другие триплеты генетического
кода.Рибонуклеаза
гипофиза содержит следующий количественный
состав аминокислот: лизин – 7, глутамин
– 9, треонин – 15, аланин – 8, фенилаланин
– 6, аргинин – 2, серин – 21, аспарагиновая
кислота – 14, гистидин – 5, метионин –
8, тирозин – 6, цистеин – 12, глутаминовая
кислота – 3, аспарагин – 3, пролин – 7,
валин – 16, лейцин – 5, глицин – 10,
изолейцин – 6. Определите количественное
соотношение нуклеотидов
(аденин+тимин)/(гуанин+цитозин) на участке
цепи ДНК, кодирующем данную рибонуклеазу.При изучении
крови людей были найдены типы гемоглобина,
отклоняющиеся от нормы. Из обозначили:
А – нормальный гемоглобин, S
— гемоглобин из крови больных с
серповидноклеточной анемией, С – другой
аномальный тип. В.Ингрэм обнаружил, что
они различаются по последовательностям
аминокислот в –цепи
гемоглобина:
— у гемоглобина А:
Гис – Вал – Лей – Лей – Тре – Про –
Глу – Глу – Лиз;
— у гемоглобина S:
Гис
– Вал – Лей – Лей – Тре – Про – Вал –
Глу – Лиз;
— у гемоглобина С:
Гис – Вал – Лей – Лей – Тре – Про –
Лиз – Глу – Лиз.
Определите
количественное соотношение нуклеотидов
(аденин+тимин)/(гуанин+цитозин) в цепях
ДНК, кодирующих каждый из этих типов
гемоглобина.
В связи с
«вырожденностью» генетического кода
любая аминокислота в белковой молекуле
может быть закодирована не одним, а 2-6
разными триплетами. Закодируйте
следующую последовательность аминокислот:
серин – лейцин – лизин – аланин — валин,
используя одни, а затем другие триплеты
генетического кода.Один из
ферментов поджелудочной железы имеет
следующий количественный состав
аминокислот: лизин – 12, глутамин – 5,
треонин – 11, аланин – 6, фенилаланин –
7, аргинин – 3, серин – 18, аспарагиновая
кислота – 10, гистидин – 2, метионин –
7, тирозин – 3, цистеин – 11, глутаминовая
кислота – 6, аспарагин – 5, пролин – 2,
валин – 9, лейцин – 1, глицин – 4, изолейцин
– 4. Определите количественное соотношение
нуклеотидов (аденин+тимин)/(гуанин+цитозин)
на участке цепи ДНК, кодирующем этот
фермент.Закодируйте
следующую последовательность аминокислот:
тирозин – аспарагин – треонин – пролин
– цистеин, используя одни, а затем
другие триплеты, учитывая «вырожденность»
генетического кода.Одна из цепей
белка инсулина (так называемая цепь В)
начинается со следующих аминокислот:
фенилаланин – валин – аспарагин –
глутамин – гистидин – лейцин. Напишите
возможную последовательность расположения
нуклеотидов в начале участка молекулы
ДНК, хранящую информацию об этом белке.Инсулин
состоит из А и В цепей, включающих 51
аминокислоту. Однако молекулы инсулина
лошади, барана и быка несколько
различаются по составу. Количество
различных аминокислот в молекуле
инсулина этих животных приведено ниже
в таблице 4. Определите коэффициент
видовой специфичности инсулина для
указанных сельскохозяйственных
животных.
Таблица 2 – Различия в аминокислотном
составе молекул инсулина
сельскохозяйственных животных
Аминокислота | Число | ||
барана | быка | лошади | |
Глицин | 5 | 4 | 5 |
Валин | 5 | 5 | 4 |
Изолейцин | 1 | 1 | 2 |
Лейцин | 6 | 6 | 6 |
Фенилаланин | 3 | 3 | 3 |
Тирозин | 5 | 5 | 5 |
Серин | 2 | 3 | 2 |
Треонин | 1 | 1 | 2 |
Лизин | 1 | 1 | 1 |
Аргинин | 1 | 1 | 1 |
Гистидин | 2 | 2 | 2 |
Цистеин | 6 | 6 | 6 |
Пролин | 1 | 1 | 1 |
Аланин | 3 | 3 | 2 |
Глутамин | 6 | 6 | 6 |
Аспарагин | 3 | 3 | 3 |
Ионизируюшая
радиация способна иногда «выбивать»
отдельные нуклеотиды из молекулы
нуклеиновой кислоты без нарушения ее
целостности. Допустим, что в одном
случае из молекулы удален только один
нуклеотид, в другом – три нуклеотида
подряд, а в третьем – тоже три нуклеотида,
но расположенные на некотором расстоянии
друг от друга. Как это отразится на
белке, синтезируемом на основе
наследственной информации, закодированной
в такой поврежденной молекуле? В каких
случаях (из указанных трех) фактически
образующийся белок будет отличаться
от нормального сильнее всего или всего
слабее?
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
